[发明专利]一种种子特异性高效启动子及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体地说，涉及一种从谷子中分离到的种子特异性高效启动子序列及其应用。从谷子基因组DNA中克隆得到的上述种子特异性启动子，并与不同的同源、异源基因连接构建植物表达载体，转化宿主植物，使转基因植株种子高效特异表达其下游基因的方法和应用。

背景技术

在转基因植物研究与开发的过程中发现，外源基因的表达量偏低，往往是造成无法得到理想的转基因植物和有效的研究基因作用机理的重要因素。由于影响表达量的关键是基因上游的启动子，因此，选择合适的植物启动子是增强外源基因表达首先要考虑的问题。根据启动子的转录模式可将其分为三类：组成型启动子，组织或器官特异性启动子和诱导型启动子。现在植物基因工程中已经依据不同用途，开始广泛运用上述三类启动子。例如，组成型启动子中CaMV 35S启动子和CsVMV启动子通常应用于双子叶植物，其中CsVMV启动子在转基因葡萄中驱动外源基因转录能力与使用两个CaMV 35S启动子相当[Li Z J，et al.Expression of bifunctional GFP fusion marker underthe control of three constitutive promoter and enhanced derivatives intransgenic grape.Plant Sci，2001，160：877]。单子叶植物中常使用来自玉米的Ubiqutin启动子和来自水稻的Actin1启动子。在这些组成型启动子的控制下，外源基因在转基因植物的所有部位和所有的发育阶段都会持续表达。但是，由于组成型启动子驱动基因的表达程度不同，应用中逐渐暴露出一些问题：外源基因在整株植物中表达，产生大量异源蛋白质或代谢产物在植物体内积累，打破了植物原有的代谢平衡，有些产物甚至有毒，因而阻碍了植物的正常生长，最终导致死亡。如利用组成型启动子表达病毒衣壳蛋白，就可能会引起病毒衣壳转移，从而导致植物病毒新株系的产生[Robinson DJ.Environmental riskassessment of release of transgenic plants containing virus derived inserts.Transgene Res.1996，5：359.]。除此，重复使用同一启动子驱动两个或两个以上的外源基因，可能引起基因沉默或共抑制现象。